学案九年级上科学第二章复习课.docx
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学案九年级上科学第二章复习课
第2章物质转化与材料利用习题课
一、重点回顾
(1)物质的分类和利用
(2)物质的转化规律
例题精析
例1用氯气或液氯消毒饮用水时,会和水中的有机物发生反应,生成对人体有毒的有机物。
因此,世界
环保联盟将全面禁止用氯气对饮用水消毒,建议推广采用安全、高效杀菌消毒剂ClO2。
ClO2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,熔点:
-59.0℃,沸点:
11.0℃,冷却至11.0℃以下时变成红色液体,易溶于水,见光易分解。
ClO2易与碱反应,其杀菌、漂白能力均优于Cl2,消毒水体时不生成有害物质,也不存在用氯气消毒时残留的臭味。
(1)制取ClO2的方法有多种,目前欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸制取ClO2(Kestiog法)同时有Cl2生成,该反应的化学方程式为。
(2)我国最近研究成功用Cl2氧化NaClO2(N2保护下)制取ClO2,该反应的化学方程式是_________________________________________________________;此法与Kestiog法相比,其优点是________________________________________________。
(3)工业上也可以在60℃时,用稍加潮湿的KClO3与草酸(HOOCCOOH)反应制取ClO2。
某实验小组用下图所示装置制取并收集ClO2,在装置图中A为ClO2的发生装置,B为ClO2的收集装置,C为尾气吸收装置。
请问:
①为了保证实验成功,在A装置外面需加、B装置外面需加;②C中所盛放的药品是。
解析
(1)氯酸钠和浓盐酸反应能生成二氧化氯、氯气、水和氯化钠;
(2)Cl2和NaClO2反应能生成二氧化氯和氯化钠;
(3)为了保证实验成功,反应温度应该控制在60℃,收集装置应该控制在11.0℃以下,氢氧化钠溶液能够吸收二氧化氯.
答案
(1)氯酸钠和浓盐酸反应的化学方程式为:
2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl.
(2)Cl2和NaClO2反应的化学方程式为:
2NaClO2+Cl2═2ClO2+2NaCl.
此法与Kestiog法相比,其优点是:
没有氯气生成,二氧化氯和氯化钠容易分离.故填:
无有害气体生成,产品易分离.
(3)①为了保证实验成功,在A装置外面需加60℃水.故填:
60℃水.
B装置外面需加冰水.故填:
冰水.
②可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化氯.故填:
氢氧化钠溶液.
点评:
本题主要考查制取二氧化氯的方法和化学方程式的书写等方面的知识,书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律.
例2(2011黄石)如图所示中字母A~I分别表示不同的常见物质,“→”表示物质间存在转化关系,部分反应条件和部分生成物已略去。
请回答下列问题:
(1)反应①的基本反应类型为__________。
(2)写出与A具有相同元素组成的另一种物质的名称和其一种用途;名称_______,用途_______。
(3)写出C、G的化学式:
C_______,G_______。
(4)写出反应②的化学方程式:
___________________________。
解析:
反应②单质E和D反应生成浅绿色溶液I和紫红色单质H,所以H为铜,I为可溶性亚铁盐,E为铁,D为可溶性铜盐,黑色固体B和盐酸反应生成D,所以D为氯化铜,I为氯化亚铁;反应①红棕色固体C与单质A反应生成铁和F,F与A高温下反应生成G,所以固体C为氧化铁,A为碳,F为二氧化碳,G为一氧化碳,带入框图,推断合理。
答案:
(1)置换反应
(2)金刚石(3)Fe2O3CO(4)CuCl2+Fe==Cu+FeCl2
例3向100g质量分数分别为3.65%盐酸和12%MgSO4的混合溶液中,滴加质量分数为3.42%的Ba(OH)2溶液至过量。
(为便于计算设溶液的密度为1g/cm3)
(1)请将产生不同沉淀阶段的沉淀的化学式与加入Ba(OH)2溶液体积(V)间的关系填入下表:
Ba(OH)2溶液体积(V)/mL
沉淀的化学式
(2)请在下面坐标系中完成沉淀的质量和Ba(OH)2溶液体积(m-V)间的关系图线。
【解析】
(1)首先要从溶液的组成来分析,析出的沉淀有哪些,沉淀要在什么条件下析出?
有我们学过的知识可以知道,可能生成的沉淀有硫酸钡和氢氧化镁。
Ba(OH)2溶液滴至盐酸和MgSO4的混合溶液中硫酸钡沉淀立即生成(硫酸钡不溶于酸),而氢氧化镁沉淀由于盐酸的存在而不沉淀,直到盐酸完全被氢氧化钡中和后才析出,所以一开始析出的沉淀为硫酸钡。
然后随着氢氧化钡的加入逐渐把盐酸中和后,氢氧化镁也开始沉淀,两种沉淀同时生成。
氢氧化钡进一步加入,则硫酸钡、氢氧化镁先后逐渐沉淀完全。
因此,沉淀有三个转折点:
一开始硫酸钡沉淀,遇到第一个转折是盐酸被刚好完全消耗,此时硫酸钡和氢氧化镁同时沉淀;二是硫酸钡沉淀完全(经过计算可以知道硫酸钡先沉淀完全),氢氧化镁继续沉淀;三是氢氧化镁也沉淀完全,沉淀质量不再变化。
分析清楚过程后,我们进行定量计算:
首先应该计算第一个转折点:
盐酸含量为100×3.65%=3.65g,因此可以消耗Ba(OH)28.55g,对应的体积为8.55g÷3.42%÷1g/cm3=250mL
因此,在盐酸没有反应完全或刚好完全反应,即V≦250ml时,沉淀为BaSO4,质量为V*3.42%/171*233=0.0466V
接着计算第二个转折点:
当盐酸反应完全后,硫酸钡和氢氧化镁开始同时析出,直到硫酸根反应完全。
硫酸镁的含量为100*12%=12g,因此可以消耗Ba(OH)217.1g,对应的体积为17.1÷3.42%÷1g/cm3=500ml
因此在250ml 接着计算第三个转折点: 当硫酸钡沉淀完全后,氢氧化镁继续沉淀 氢氧化镁完全沉淀需消耗氢氧化钡500ml(与硫酸钡相同),加上盐酸消耗250ml,氢氧化镁完全沉淀,需加入氢氧化钡750ml 因此在500ml 最后: 当氢氧化镁也沉淀完全后,沉淀质量不再变化,为29.1g 因此第一问答案为: Ba(OH)2溶液体积(V)/mL [0~250] (250~500] (500~750] (750-∞) 沉淀的化学式 BaSO4 BaSO4、Mg(OH)2 Mg(OH)2 ─ (2)根据上面分析的关系式,可画图如下 【总结】: 这道题考的知识点并不多,关键在于分析。 这就是关于溶液的计算的特点,本身知识点并不多,但是变化多,多转了几个弯之后,难度就会变大,只有通过多做题,掌握了分析思路,才能遇佛杀佛,遇魔杀魔。 习题精选 1.我们在做“物质的鉴别”实验时,曾对硫酸铜、氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠四种白色粉末进行鉴别。 以下是某同学设计的鉴别方案,请你沿着该同学的思路回答相关问题。 2.硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料。 某硫酸钠粗品中含有少量CaCl2和MgCl2,实验室进行提纯的流程如下: 回答下列问题: (1)用NaOH和Na2CO3除杂时,反应的化学方程式分别为 _______________________________________________________。 (2)NaOH和Na2CO3如果添加过量了,可加入适量___________溶液除去。 (3)“后续处理”的主要操作是蒸发,为了获得纯净的硫酸钠,应蒸发至________(填序号)。 A.完全蒸干时停止加热B.快干时停止加热,利用余热蒸干 C.有大量固体析出时停止加热,过滤弃去剩余的少量溶液 (4)已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如右图所示。 40℃时,100g蒸馏水中溶解______g硫酸钠达到饱和。 将该饱和溶液升高温度至90℃,观察到的现象是__________ ___________。 3.知识网络图有助于知识间的融合。 下列框图是初中化学部分常见物质之间的转化关系,其中A是一种建筑材料的主要成分,B属于氧化物。 请回答: (1)写出下列物质的化学式: A.C.。 (2)得到F溶液的操作①的名称为: 。 (3)若I是红褐色沉淀,则G+F→I的化学方程式为: 。 (4)若I是蓝色沉淀,则B+稀盐酸→G的化学方程式为: 。 4.已知常用的强酸(盐酸、硫酸、硝酸)跟常用的强碱(氢氧化钠、氢氧化钾)反应生成的盐的水溶液显中性。 现将某蓝色晶体A溶入某一无色中性液体中,按下图所示过程进行实验: 试按要求填写下列空白: (1)写出B、C溶液中溶质的化学式: B,C; (2)若A是纯净物,无色中性液体也是纯净物,则中性液体是(填化学式); (3)若A是纯净物,无色中性液体是只含有一种溶质的溶液,则其溶质是(填化学式); (4)写出有色液体与C溶液反应的化学方程式。 5.海洋资源十分丰富。 (1)海水晒盐可获得粗盐,在实验室中粗盐经过溶解、过滤、可制得精盐。 上述过程所用的主要玻璃仪器有: a烧杯、b玻璃棒、c、d。 (2)晒盐后得到的卤水中含有MgCl2、KCl和MgSO4等物质, 右图是它们的溶解度曲线示意图。 设t1℃时MgCl2、KCl和MgSO4三种物质的溶解度分别 为a、b、c,则它们的大小关系为。 (3)目前世界上60%的镁是从海水中提取的。 其主要步骤如下: ①提取Mg的过程中,试剂A可以选用,试剂B选用, 由无水MgCl2制取Mg的化学反应方程式为。 ②镁是重要的金属材料,广泛应用于合金、火箭和飞机制造业,世界上大部分镁是从海水中提取的。 某校学习小组的同学对家乡附近海水中镁元素的含量进行测定。 称取海水100kg,然后再加入足量的试剂A,过滤、洗涤、干燥后称量得到沉淀质量见下表(重复实验三次)。 实验序号 第一次实验 第二次实验 第三次实验 所取海水质量/kg 100 100 100 生成沉淀质量/kg 0.28 0.29 0.30 试计算海水中镁元素的质量分数。 ③分离出Mg(OH)2后的NaCl溶液中还含有杂质CaCl2、Na2SO4,为了获得NaCl溶液,在分离后的溶液中依次加入过量的BaCl2溶液和Na2CO3溶液,过滤,再向滤液中加入适量盐酸。 实验中加入过量BaCl2溶液是为了除去;加入过量Na2CO3溶液的目的是。 (4)目前海水淡化普遍采用“多级闪急蒸馏法”,证明蒸馏得到的水为淡水的方法是 。 海底矿产资源“可燃冰”,其主要成分是水合甲烷晶体(CH4·nH2O),若水合甲烷晶体中CH4的质量分数为10%,则水合甲烷晶体的化学式为 6、某兴趣小组对氢氧化钠固体暴露在空气中的变质情况进行了研究。 把一小块固体氢氧化钠放在表面皿里,长时间暴露在空气中,发现其固体表面逐渐湿润,部分溶化成液体后又逐渐形成晶体,最终变成粉末。 请回答兴趣小组产生的下列问题: (1)实验室中,氢氧化钠固体应怎样保存? 。 (2)氢氧化钠固体暴露在空气中,表面容易变湿,主要原因是什么? 。 (3)氢氧化钠固体长期暴露在空气中,最终产物主要是什么 。 (4)用酚酞试液 (填“能”或“不能”)检验氢氧化钠变质。 为什么 。 (5)除加酸以外,怎样用其他方法检验氢氧化钠固体已经变质? 。 (6)为了检验氢氧化钠是否已经全部变质,兴趣 小组中小薇同学设计了如下实验方案: 准确称取一定质量的变质固体样品,放在右 图所示装置中,然后从分液漏斗中加入足量 的盐酸,用排水法收集产生的二氧化碳,根 据二氧化碳的体积和密度计算变质产物的质量,确定是否全部变质。 ①你认为这个方案 (填“行”或“不行”)。 理由是什么? 。 ②请你另外设计一个方案,并简要说明实验方法和结论。 , 。 7.做菜用的一种嫩肉粉,其主要成分是碳酸氢钠(NaHCO3)可破坏肉质纤维结构、促进肉类吸收水分,从而使肉质松软、鲜嫩。 小明发现将拌了嫩肉粉的肉类放到锅中并加入食醋等调料烧煮时产生了大量气体。 他对此颇感兴趣,决定对其进行探究。 Ⅰ、小明对气体的成分进行了猜测: 气体中除了醋酸气体之外,还可能含有水蒸气和CO2。 他设法收集气体样品并除去醋酸气体后,用右图实验装置进行探究。 将气体依次通过A、B两试剂瓶后,发现A瓶质量增加,B瓶中有白色浑浊物产生。 (已知浓硫酸具有吸水性) 实验结论: 该气体中一定含有; Ⅱ、小明对二氧化碳的来源做出了两种猜测: 猜测①二氧化碳可能是由碳酸氢钠受热分解产生的; 猜测②; 针对以上猜测,小明设计了以下实验: (请你填写下表) 实验步骤 实验现象 实验结论 实验1 取碳酸氢钠样品少许加入试管中,加热到不产生气体为止,并把产生的气体通入澄清石灰水 试管口有小水滴产生 澄清石灰水变浑浊 猜想①正确 实验2 猜想②正确 Ⅲ、查阅资料: 在XX网页中输入碳酸氢钠的化学性质,可以获知碳酸氢钠受热易分解,产物中有碳酸钠生成。 再根据实验Ⅰ写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式; Ⅳ、实验Ⅰ中有白色粉末剩余,请用两种化学方法来验证剩余粉末是碳酸钠(写出实验操作步骤、现象和结论); 方法一: ; 方法二: 。 8.实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,他们进行了如下实验: ①称取xg胆矾晶体,研细后加入10mL蒸馏水溶解; ②将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反应,生成蓝色沉淀,过滤后洗涤沉淀; ③将所得沉淀转移到坩埚中,均匀缓慢加热至完全变为黑色,研细备用; ④按下表中的质量混合好固体后,在相同条件下加热,并与MnO2的催化效果做比较,实验时间均以生成50mL气体为准(见图甲),其他可能影响实验的因素均忽略. 编号 KClO3质量(g) 其他物质质量(g) 待测数据 1 2.0 / 2 2.0 CuO0.5 3 2.0 MnO20.5 回答下列问题: (1)步骤①中的x应至少称取1.6 g(结果保留1位小数),上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是(填序号). ①②③ (2)表格中的“待测数据”是指生成50mL气体所需时间. (3)为了较准确地测量气体体积,在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中,应注意(填字母) ad a.视线与凹液面最低处相平b.读数前不能移动量气管和水准管 c.保持水准管静止,待水准管中液面不再上升时,立刻读数 d.读数前应上下移动水准管,待两管液面相平再读数 (4)若50mL量气管中液面的位置如图乙所示,A与B刻度间相差1mL,刻度A为20,则此时气体的读数为 20.8mL (5)如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用,请完成下列表格后续实验.(提示: 可从催化剂的概念完成实验.) 实验步骤 设计这一步骤的目的 实验表明,加入CuO后产生O2的速率比未加入时快得多 CuO能加快KClO3的分解 9.某化学兴趣活动小组的同学学习“灭火器原理”后,设计了如下图所示实验,并对反应后锥形瓶中残留废液进行探究。 【提出问题】 废液中所含溶质是什么物质? 【猜想与假设】 猜想 (一): 废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3和HCl。 猜想 (二): 废液中的溶质只有NaCl。 猜想(三): 废液中的溶质是NaCl和HCl。 猜想(四): 废液中的溶质是__________________。 【讨论与交流】 小明认为猜想 (一)无需验证就知道是错误的。 他的理由是_______________________________。 【实验与结论】 (1)为验证猜想 (二),小强同学取少量废液装入试管中,然后滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解。 于是小强认为猜想 (二)正确。 小强的实验____________(填“能”或“不能”)验证猜想 (二)的正确性,原因是____________________________________。 (2)小丽为验证猜想(三),选用大理石做试剂。 若猜想(三)是正确的,验证时反应的化学方程式为_____________________________________________。 (3)若验证猜想(四)是否正确,下列试剂中可选用的有____________(填序号)。 ①氢氧化钠溶液②氯化钙溶液③稀盐酸④氯化钾溶液 【拓展与应用】 若废液中的溶质是NaCl和HCl,根据HCl的性质,无需另加试剂,只要对废液进行_______________操作即可从废液中得到NaCl固体。 此方法的缺点是______________________________________________。 10.现有硫酸和硫酸铜的混合溶液200g,向该溶液中逐滴加入质量分数为10% 的氢氧化钠溶液直至生成Cu(OH)2沉淀,沉淀质量与所加入的氢氧化钠溶液的质 量关系如图20所示。 求: (1)Cu(OH)2的相对分子质量是。 (2)生成最大沉淀量时所加入的氢氧化钠溶液的总质量。 11.实验室制取二氧化碳后,对回收的盐酸和氯化钙混合溶液(不考虑其他杂质)进行了以下实验: 取100g该溶液于烧杯中,滴入40g溶质质量分数为21.2﹪的碳酸钠溶液,充分反应后过滤。 滴入碳酸钠溶液质量与生成物沉淀质量的关系如右图所示。 求: (1)所取100g混合溶液中氯化氢的质量分数。 (2)实验结束后,将过滤所得的溶液蒸干,得到固体的质量。 参考答案 1.AgNO3蓝色 2、 (1)2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl(注意: 化学方程式的顺序错了不得分,因为题目中要求分别写出加NaOH和Na2CO3参加反应的化学方程式) (2)H2SO4 (3)C (4)50有固体析出 3. (1)A: CaCO3C: CO2 (2)过滤 (3)3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3+3NaCl (4)CuO+2HCl=CuCl2+H2O 4.1)B: BaCl2C: NaOH (2)H2O (3)Na2SO4(或NaCl)(4)CuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓ 5. (1)蒸发酒精灯漏斗 (2)a>b=c (3)①氢氧化钠(或氢氧化钙)盐酸(答HCl不得分)MgCl2 Mg+Cl2↑ ②0.12%(计算时注意沉淀质量要取三次的平均值) ③SO42-(或Na2SO4)除尽Ca2+、Ba2+(或除尽CaCl2和BaCl2) ④加入硝酸银溶液,如没有沉淀产生,则为淡水CH4•8H2O 6. (1)密封保存 (2)氢氧化钠固体吸收水或潮解 (3)碳酸钠 (4)不能 碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红 (5)取试样溶于水,加入CaCl2[Ca(NO3)2或BaCl2或Ba(NO3)2或Ba(OH)2或Ca(OH)2等]溶液,有白色沉淀生成 (6)①不行; 变质产物(含结晶水等)不是纯净的碳酸钠。 CO2能溶于水不能用排水法集气,用排水法收集误差较大。 (答出其中一点就给分,其它合理答案也行) ②将试样溶于水,加入足量CaCl2(或Ca(NO3)2、BaCl2、Ba(NO3)2等)溶液,过滤,在滤液中滴加酚酞试液,不变色,则氢氧化钠已经全部变质,变红,则部分变质。 (或在滤液中滴加其他酸碱指示剂来检验滤液是中性还是碱性,或在滤液中滴加可溶性的弱碱盐如硫酸铜、氯化铁等溶液看有无沉淀来检验滤液是否呈碱性。 不过滤也行。 ) 7.Ⅰ.水蒸气和二氧化碳 Ⅱ猜测2: 二氧化碳可能是由碳酸氢钠和醋酸反应生成的; 实验步骤 实验现象 实验2 取碳酸氢钠样品少许加入试管中,加入醋酸,并把产生的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 Ⅲ2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ Ⅳ方法一: 取少量粉末于试管中,滴加稀盐酸,若有气泡产生,则粉末为Na2CO3 方法二: 取少量粉末于试管中,加适量水溶解,再加入CaCl2(或BaCl2等)溶液,若有白色沉淀生成,则粉末为Na2CO3 8.: (1)1.6;①②③ (2)生成50mL气体所需时间 (3)ad (4)20.8mL (5) 实验步骤 设计这一步骤的目的 将加热后残留的固体溶于足量的水,过滤后称重CuO的质量 CuO的质量在反应前后是否保持不变 将过滤后的CuO重新与KClO3混合加热,观察是否依旧能加快KClO3的分解 CuO的化学性质在反应前后是否保持不变 9.猜想与假设]Na2CO3和NaCl[讨论与交流]在溶液中Na2CO3和HCl不能共存(或意思正确,或写化学方程式均可给分)[实验与结论] (1)不能溶液中若有HCl,遇AgNO3溶液也能产生不溶于稀HNO3的白色沉淀(或写化学方程式) (2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(3)②③[拓展与应用]蒸发挥发出的HCl气体会污染空气 10. (1)98 (2)设与CuSO4反应消耗的氢氧化钠溶液质量为x,则 CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 8098 10%x9.8g x=80g 氢氧化钠溶液的总质量=50g+80g=130g 答: 生成最大沉淀量时所加入的氢氧化钠溶液的总质量为130g。 11.解: 根据图示与盐酸反应的碳酸钠的质量为: 10g×21.2%=2.12g 设100g混合溶液中氯化氢的质量为x.,生成氯化钠的质量为y. Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 10673117 2.12gxy = X=1.46g = y=2.34g 混合溶液中氯化氢的质量分数为: ×100%=1.46% 根据图示与氯化钙反应的碳酸钠的质量为: 20g×21.2%=4.24g 设生成氯化钠的质量为z。 Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 106117 4.24gz = z=4.68g 根据图示未反应的碳酸钠的质量为: 10g×21.2%=2.12g。 实验结束后,将过滤所得的溶液蒸干,得到固体的质量为: 2.34g+4.68g+2.12g=9.14g。
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